[发明专利]有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种AC/DC电源电路的结构，一种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源。

背景技术

开关电源是利用开关管以一定时间间隔重复地接通和断开，在开关管接通时输入电源通过滤波电路对负载供电并使电感储能，在开关管断开时，储存在电感中的能量通过输出二极管释放给负载，从而使负载得到连续而稳定的能量。开关管的开关时间由脉冲宽度调制控制器(即PWM控制器)控制。已有的开关电源中，唯有并联型开关电源能实现输出与输入的隔离，这种结构形式能有效地防止输入端的强电流、高电压对输出端人身设备的危害，但应用于大功率电源时，这种线路比较复杂，成本也较高，

发明内容

本发明旨在提出一种具有在线隔离性能的串联型开关电源电路，一种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源。

这种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源，包括整流桥、第一充电电容、第一开关管，输出二极管、输出电感、输出电容和PWM控制器。第一充电电容的负极与整流桥的负输出端相接，第一开关管接在第一充电电容的正极和输出二极管的负极之间，输出二极管的正极接电源的负输出端；输出电感的一端接在输出二极管的负极，输出电感的另一端接电源的正输出端；输出电容的两端与电源的正输出端和负输出端相接；第一开关管的控制极与PWM控制器的控制信号输出端相接。此电源还包括储能电感、第一隔离二极管、第二开关管、隔离电阻和PFC控制器(即功率因数校准控制器)。储能电感的一端与整流桥的正输出端相接，储能电感的另一端与第一隔离二极管的正极相接，第一隔离二极管的负极与第一充电电容的正极相接，第二开关管接在第一隔离二极管的正极与整流桥的负输出端之间，第二开关管的控制极与PFC控制器的控制信号输出端相连，PFC控制器的另一个控制信号输出端与PWM控制器的脉宽控制输入端相连。隔离电阻接在电源的负输出端与整流桥的负输出端之间。

这种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源中，PWM控制器输出的调制脉冲由PFC控制器控制，PWM控制器输出到第一开关管的调制脉冲频率与PFC控制器输出到第二开关管的控制脉冲频率相同，而PWM控制器输出的调制脉冲宽度小于PFC控制器输出的脉冲宽度，PWM控制器输出的调制脉冲落在PFC控制器输出的脉冲内，控制第一开关管与第二开关管同步导通和截止，从而在进行输出电压的调控和功率因数校准的同时，实现了电源的输入端与输出端的在线隔离。

附图说明

附图1为有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源的基本原理图；

附图2为PWM控制器输出的调制脉冲与PFC控制器输出的脉冲的波形图；

附图3为第二种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源的原理图；

附图4为第三种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源的原理图。

具体实施方式

如图1所示，这种有PFC电路的在线隔离式AC/DC电源包括整流桥、第一充电电容C6、第一开关管Q1、输出二极管D5、输出电感L4、输出电容C8和PWM控制器U1。第一充电电容C6的负极与整流桥的负输出端相接，第一开关管Q1接在第一充电电容的正极和输出二极管D5的负极之间，输出二极管的正极接电源的负输出端RTN。输出电感L4的一端接在输出二极管的负极，输出电感的另一端接电源的正输出端VOUT。输出电容C8的两端与电源的正输出端VOUT及负输出端RTN相接。第一开关管Q1的控制极与PWM控制器U1的控制信号输出端(第4脚)相接。此电源还包括储能电感L3、第一隔离二极管D1、第二开关管Q2、输出回路电流采样电阻R8和PFC控制器U2。储能电感L3的一端与整流桥的正输出端相接，储能电感的另一端与第一隔离二极管D1的正极相接，第一隔离二极管的负极与第一充电电容C6的正极相接。第二开关管Q2接在第一隔离二极管D1的正极与整流桥的负输出端之间，第二开关管Q2的控制极与PFC控制器U2的控制信号输出端(第4脚)相连，PFC控制器U2的另一个控制信号输出端(第6脚)与PWM控制器U1的脉宽控制输入端(第1脚)相连。输出回路电流采样电阻R8接在电源的负输出端RTN与整流桥的负输出端之间。R8的作用为输出电流采样。图中R5、R7的作用为输出电压稳压采样，R6的作用为Q1的均压电阻。